DE2521838A1

DE2521838A1 - Selbstreinigende zentrifugentrommel mit den schleuderraum einseitig begrenzendem hauptkolbenschieber, verbunden mit wenigstens einem hilfskolbenschieber

Info

Publication number: DE2521838A1
Application number: DE19752521838
Authority: DE
Inventors: Werner Ing Grad Kohlstette; Gunthard Dipl Ing Pautsch
Original assignee: Westfalia Separator GmbH
Current assignee: GEA Mechanical Equipment GmbH
Priority date: 1975-05-16
Filing date: 1975-05-16
Publication date: 1976-11-25
Also published as: US4044945A; DE2521838B2; FR2310806A1; FR2310806B1; DE2521838C3

Description

Selbstreinigende Zentrifugentrommel mit den Schleuderraum einseitig begrenzendem Hauptkolbenschleber, verbunden mit wenigstens einem Hilfskolbenschieber

Die Erfindung bezieht sich auf selbstreinigende Zentrifugentrommeln mit den Schleuderraum einseitig begrenzendem Hauptkolbenschieber, verbunden mit wenigstens einem Hilfskolbenschieber, in denen der Hauptkolbenschieber die Schlammauswurföffnungen im Trommelmantel öffnet und schließt und der mit dem Hauptkolbenschieber verbundene Hilfskolbenschieber den Öffnungsvorgang des Hauptkolbenschiebers zusätzlich beeinflußt. Eine solche Trommel ist beispielsweise aus der französischen Patentschrift Nr. 963 52k bekannt.

Trommeln dieser Bauart weisen nur eine auf der dem Schleuderraum abgewandten Seite des Hauptkolbenschiebers gelegene Steuerkammer auf. Beim Einlassen von Steuerflüssigkeit in diese Kammer bewirkt der sich aufbauende und auf die Außenseite des Hauptkolbenschiebers wirkende Flüssigkeitsdruck seine Verschiebung in die Schließstellung. Beim Ablassen der Steuerflüssigkeit aus dieser Kammer bewirkt der auf der Innenseite wirkende Druck der Trommelfüllung seine Verschiebung in die Öffnungsstellung. Der nach der französischen Patentschrift Nr. 963 524 mit dem Hauptkolbenschieber durch Bolzen fest verbundene Hilfskolbenschieber bewirkt mit Hilfe der Steuerflüssigkeit eine zusätzliche Öffnungskraft, die auf den Hauptkolbenschieber übertragen wird.

Diese zusätzliche Öffnungskraft ist bei den Trommelbauarten, bei denen der Hauptkolbenschieber den Schleuderraum einseitig begrenzt, notwendig, da der auf den Hauptkolbenschieber im öffnenden Sinne wirkende Druck, z.B. bei einer Vollentleerung mit zurückweichendem Spiegel der Trommelfüllung, immer mehr abnimmt, wodurch der Hauptkolbenschieber nicht die volle Öffnungsstellung und somit auch nicht die volle Öffnungsweite des Ringspaltes erreicht. Dadurch wird ein gleichmäßiger Ausstoß solcher Feststoffe, die z.B. zum Zusammenbacken oder Verfilzen neigen, nicht gewährleistet. Ungleichmäßige in der Trommel verbleibende Fest-

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stoffe können aber zu starken Unwuchten der Trommel führen.

Aus der deutschen Patentschrift Nr. 2 O41 371 ist eine andere Bauart bekannt, bei der der den Schleuderraum einseitig begrenzende Hauptkolbenschieber mit einer seinen zentralen Teil abdeckenden Kappe versehen ist, an einem axialen Vorsprung des Kolbenschiebers unter Verwendung eines Dichtringes zum Schleuderraum abdichtend geführt wird und mit dem Hauptkolbenschieber eine mit Steuerflüssigkeit beschickbare Kanuner bildet. Da diese stets mit Steuerflüssigkeit gefüllte Kammer eine gleichbleibende Öffnungskraft bewirkt, wird auch die volle Offnungsweite des Ringspaltes durch den Hauptkolbenschieber für den gleichmäßigen Ausstoß der Feststoffe mit zurückweichendem Spiegel der Trommelfüllung erreicht.

Bei der Schleuderbehandlung spezifisch schwerer Flüssigkeiten und im spezifischen Gewicht noch schwereren suspendierten Feststoffen kann es vorkommen, daß das Verhältnis zwischen Schließkraft und Öffnungskraft, insbesondere bei sogenannten Teilentleerungen, wo die volle Öffnungskraft weitgehendst erhalten bleibt, nicht groß genug ist und der Hauptkolbenschieber deshalb die Trommel nicht schnell genug in die Schließstellung bringt oder überhaupt nicht mehr dicht abschließt, d.h. die Schließkraft ist zu gering.

Beide genannten Bauax-ten, die nach der französischen Patentschrift Nr. 963 524 und die nach der deutschen Patentschrift Nr. 2 O41 371, arbeiten dann nicht zufriedenstellend, da wohl eine zusätzliche Öffnungskraft, aber keine zusätzliche Schließkraft vorhanden ist. Außerdem liegt die Kammer der bei der deutschen Patentschrift genannten Bauart oberhalb des Kolbenschiebers innerhalb des Schleuderraumes und ist nur mittels eines Dichtringes vom Schleuderraum und somit vom Schleudergut getrennt. Bei einer Undichtigkeit dieses Dichtringes, der bei den Entleerungsvorgängen starkem Verschleiß ausgesetzt ist, tritt entweder Steuerflüssigkeit in den Schleuderraum und vermischt sich mit dem zu zentrifugierenden Schleudergut, oder es tritt Schleudergut in diese Kammer, was beides vermieden werden muß.

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Bei der Zentrifugierung von Fermentationsflüssigkeiten, Bakterienkulturen, Lebensmitteln und dergl. würden sofort Infektionen eintreten, wenn Steuerflüssigkeit mit dem Schleudergut
in Kontakt komnit.

Nach der deutschen Patentschrift Nr. 2 263 66h ist zwar gegenüber der aus der deutschen Patentschrift Nr. 2 O41 371 bekannten Bauart eine verbesserte Bauart beschrieben worden, nach der auch die im öffnenden Sinne beaufschlagte Hauptkolbenschieberfläche weitaus kleiner als bei bekannten Schleudertrommel gehalten werden kann, so daß auch bei Schleuderflüssigkeiten mit wesentlich höherem spezifischem Gewicht die Schließkraft ein
ausreichendes Übergewicht hat. Die auch bei dieser Bauart vorgesehene Kammer befindet sich jedoch ebenfalls im Schleuderraum mit den zuvor genannten Nachteilen, wobei die Anordnung der
Kammer innerhalb des Schleuderraumes zusätzlich den Trennraum
der Trommel und damit den Trenngrad negativ beeinflußt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zentrifugentrommel mit den
Schleuderraum einseitig begrenzendem Hauptkolbenschieber so
auszubilden, daß mit Hilfe eines zweiten Kolbenschiebers, d.h. mit einem Hilfskolbenschieber, sowohl eine zusätzliche Öffnungsais auch eine Schließkraft erzielt wird, damit jede Entleerungsart, ob Voll- oder Teilentleerung bei beliebigem spezifischem
Gewicht der Schleuderflüssigkeit oder des anfallenden Feststoffes, durchzuführen ist, stets die volle Öffnungsstellung des Hauptkolbenschiebers erreicht wird und die Schleuderflüssigkeit nicht durch Eindringen von Steuerflüssigkeit in den Schlammraum infiziert wird.

Die weitere Aufgabenstellung besteht darin, den Hilfskolbenschieber so auszubilden, daß dieser auch die Funktion der für den
Schließ- und Entleerungsvorgang notwendigen Ventile übernimmt.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Hilfskolbenschieber verbundene Hauptkolbenschieber durch einen Zwischenboden vom Hauptkolbenschieber getrennt ist, beiderseits
des Hilfskolbenschiebers Schließ- und Öffnungskammern angeordnet sind, der Hilfskolbenschieber mittels einer Steuerflüssig-

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keit im öffnenden und schließenden Sinne betätigt wird und die damit verbundenen Schließ- und Öffnungskräfte auf den Hauptkolbenschieber übertragen und addiert werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung übernimmt der Hilfskolbenschieber die Funktion der für den Öffnungs- und Schließvorgang des Hauptkolbenschiebers benötigten Ventile, die in den bisher bekannten Bauarten notwendig sind, so daß diese zusätzlichen störanfälligen Ventile nicht mehr notwendig sind. Dadurch ergibt sich eine wesentlich einfachere, verbilligte und in der Arbeitsweise sichere Ausführung. Bei dieser Bauart ist eine lose Verbindung zwischen Hauptkolbenschieber und Hilfskolbenschieber vorgesehen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Der Trennraum 1 und der Feststoffraum 2 der Trommel werden einseitig vom Hauptkolbenschieber 3 begrenzt, der bei seinen axialen Bewegungen die Auswurföffnungen 4 für die Feststoffe öffnet und schließt. Zwischen dem Hauptkolbenschieber 3 ^und dem angrenzenden Trommelunterteil 5 sowie dem mit dem Trommelunterteil 5 mittels Schrauben 6 fest verbundenen und abgedichteten Zwischenboden 7 befindet sich die Schließkammer 8. Zwischen dem Zwischenboden 7 und Trommelunterteil 5 ist der axial bewegliche und abdichtend geführte Hilfskolbenschieber 9 angeordnet, der mit dem Hauptkolbenschieber 3 beispielsweise über Mitnehmer 10 und 10a lose verbunden ist. Oberhalb des Hilfskolbenschiebers 9> begrenzt durch den Zwischenboden 7> befindet sich die Öffnungskammer 11 und unterhalb des Hilfskolbenschiebers 9> begrenzt durch das Trommelunterteil 5, die Schließkammer 12 für den Hilfskolbenschieber 9·

Im Trommelunterteil 5 befinden sich Kanäle 13 und 14 sowie 14a im Zwischenboden 7 zum Auffüllen der Schließkammern 8 und 12, wobei die Kanäle und Schließkammern mit Steuerflüssigkeit in bekannter Weise über eine Zuflußleitung 15» Bohrungen 16 und der Auffangrinne 17 gefüllt werden und während des Schleuderbetriebes in den Kammern 8 und 12 verbleibt und auf beide KoI-

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benschieber eine schließende Kraft ausübt, wobei der Schließdruck des Hilfskolbenschiebers 9 an der Stirnfläche 18 auf die Unterseite des Hauptkolbenschiebers 3 übertragen wird und somit eine Addition der Schließkräfte erfolgt.

Im Hauptkolbenschieber 3 sind Entleerungsbohrungen 19 angeordnet, die während des Schleuderbetriebes durch die an der Stirnfläche 18 des Hilfskolbenschiebers 9 eingebauten Dichtungen verschlossen werden.

Für den Öffnungsvorgang der Trommel sind im Troinmelunterteil 5 und im Zwischenboden 7 Kanäle 21 und 21a angeordnet, die über eine Zulaufleitung 22, Bohrungen 23 und Auffangrinne 2k mit Steuerflüssigkeit beschickt werden und die Öffnungskammer 11 füllen. Die im Überschuß zugegebene Steuerflüssigkeit verläßt die Kammer 11 an der äußeren Peripherie über Bohrungen oder Düsen 25 im Hilfskolbenschieber 9 und damit verbundenen Bohrungen 26 im Trommelunterteil 5·

Durch den sich in der Kammer 11 aufbauenden und den Schließdruck überwiegenden Öffnungsdruck verschiebt sich der axial bewegliche Hilfskolbenschieber 9 um den von den Mitnehmern 10 und 10a gebildeten Spalt ⁿa^M nach unten und gibt die Bohrungen 19 frei, aus denen die Schließflüssigkeit aus der Kammer 8 infolge der Zentrifugalkraft entweicht und somit der Scliließdruck unterhalb des Hauptkolbenschiebers 3 sehr schnell abgebaut wird. Die im Trennraum 1 befindliche Schleuderflüssigkeit und der im Feststoffraum 2 befindliche Feststoff bewirken einen Öffnungsdruck auf den Hauptkolbenschieber 3 und damit eine axiale Verschiebung, so daß die Auswurföffnungen h für den Feststoffaustrag freigegeben werden. Die Öffnungskraft auf den Hauptkolbenschieber 3 wird zugleich um die auf den mit dem Hauptkolbenschieber verbundenen Hilfskolbenschieber 9 wirkende Öffnungskraft verstärkt .

Bei der axialen Verschiebung des Hilfskolbenschiebers 9 wird die Steuerflüssigkeit aus der Kammer 12 über Bohrungen 27 im Troinmelunterteil 5 verdrängt.

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Voll- oder Teilentleerungen sind jeweils von der für den Öffnungs- oder Schließvorgang benötigten Steuerflüssigkeitsmenge

abhängig. Für eine Vollentleerung wird eine größere, für eine Teilentleerung der Trommel eine geringere Flüssxgkextsmenge

■benötigt .

Claims

PATENTANSPRÜCHE

Selbstreinigende Zentrifugentrommel mit den Schleuderraum einseitig begrenzendem Hauptkolbenschieber, verbunden mit wenigstens einem Hilfskolbenschieber, in denen der Hauptkolbenschieber die Schlammauswurföffnungen im Trommelmantel öffnet und schließt und der mit dem Hauptkolbenschieber verbundene Hilfskolbenschieber den Öffnungsvorgang des Hauptkolbenschiebers zusätzlich beeinflußt, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Hilfskolbenschieber (9) verbundene Hauptkolbenschieber (3) durch einen Zwischenboden (7) vom Hauptkolbenschieber (3) getrennt ist, beiderseits des Hilfskolbenschiebers (9) Schließ- (12) und Öffnungskanimern (11) angeordnet sind, der Hilf skolbenschieber (9) mittels einer Steuerflüssigkeit im öffnenden und schließenden Sinne betätigt wird und die damit verbundenen Schließ- und Öffnungskräfte auf den Hauptkolbenschieber (3) übertragen und addiert werden.
2) Selbstreinigende Zentrifugentrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskolbenschieber (9) für den Öffnungs- und Schließvorgang des Hauptkolbenschiebers (3) die Funktion der dazu notwendigen Ventile übernimmt.
3) Selbstreinigende Zentrifugentrommel nach Anspruch 1 und 2, dadurch, gekennzeichnet, daß der Hilfskolbenschieber (9) mit dem Hauptkolbenschieber (3) lose verbunden ist.

k) Selbstreinigende Zentrifugentrommel nach Anspruch 1,^2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stirnfläche (18) des Hilfskolbenschiebers (9) eine oder mehrere Dichtungen (20) zur Abdichtung der Entleerungsbohrungen (19) im Hauptkolbenschieber (3) angeordnet sind.

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